Импульсный шумовой генератор

 

Союз Советски к

Соцнаянстнчвсина

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Доволиительмое к авт. свид-ву N 780150 (22)Заявлено 17.01.80 (21) 2872393/18-21 с ярисоедимеииеш заявки .яв (23) П риоритет (51)М. Кл.

Н 03 9 29/00

Государстмвкыб квинтет

СССР ва авлан кзабветеввй к открытий

Ояубликоваио 15. 05.82. ЬюллетСмь лв 18 (53 j уд (f21 374 (088.8) Дата опубликовании овисамив 1 5 . 05 .82 (72) Авторы изобретеиия

К.Н. Иартышевский и В.П. Соколов (7I) Заявитель (54) ИИПУЛЬСНЫЙ ШУМОВОЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульс" ной технике и может быть использовано в радиотехнических установках, в частности в радиоизмерительной аппаратуре в качестве генератора шумовых испытательных сигналов, а также в радиолокационных установках и в радиоастрономии.

По основному авт. св. 11 780150 известен импульсный шумовой генератор, используемый в радиотехнических установках. Этот генератор содержит линию задержки, подключенную с одной стороны к короткозамыкателю, а с другой - к параллельному ключу.

Выход ключа подсоединен к последовательно соединенным полосовому фильтру и невзаимному элементу. Выход невзаимного элемента является выхо-дом устройства. Вход управления ключа соединен с выходом блока управления 1).

Однако в известном импульсном шумовом генераторе невозможно получить последовательность импульсов шума с различной длительностью и формой импульсов. Длительность импульсов шума, генерируемых им, определяется удвоенным временем распрост"

5 ранения волны в линии задержки.

Цель изобретения состоит в расши" рении диапазона частот и формы выходных сигналов.

Поставленная цель достигается тем, что в импульсный шумовой генератор, содержащий короткоэамыкатель, блок управления и последовательно соединенные параллельный ключ, полосовой фильтр, невзаимный элемент, причем выход блока управления соединен с yn" равляющим входом параллельного ключа, и линию задержки, вход которой соединен с короткозамыкатепем, а выходсо входом параллельного ключа, введены коммутатор, включенный между выходом параллельного ключа и входом полосового фильтра, и цепочка из последовательно соединенных дополнитель>>ь>х кОрО ГKQзамыкатбля линии за держки и параллельнОГО ключа, выход которой подключен к другому входу коммутатора.

Па чертеже приведена структурная схема импульсного шумового генератора.

Импульсный шумовой генератор содержит линии задержки 1 и 2, подключенные с одной стороны к короткозамыкателям 3 и 4, а с другой - к параллельным ключам 5 и 6, соответственно. Выходы параллельных ключей подсоединены ко входам коммутатора 7. Выход. коммутатора подключен к последовательно соединенным полосовому фильтру с и невзаимному элементу

9. Выход невзаимного элемента является выходом генератора. Входы управления кл>очей 5 и 6 и коммутатора 7 подсоединены к выходам блока управления 10.

Импульснь>й шумовой генератор работает следующим образом.

При замкнутых параллельных ключах и 6 в линиях задержки 1 и 2 происходит процесс накопления и концентрации электромагнитной энергии на собственных резонансных частотах (линии задержки, закороченнь>е с обоих концов, образуют резонаторы).

Этот процесс длится в течение времени t,, за которое в линиях задержки (резонаторах) накапливается энергия

Ир, определяемая соотношением:

30

-4d. 0

1Е - Е -0 4.йЕ„, W > —— 2kT>p f(дЛ, где k — постоянная Больцмана, Т,ь - физическая температура линий задержки;

»0

df — полоса частот;

d - постоянная затухания линии задержки;

\/ — скорость распространения волны вдоль линии задержки.

По истечении времени t> параллель45 ный кг»O÷ 9 размыкается и коммутатор подсоединяет его выход к полосовому фильтру 8. При этом на выходе фильтра появляется шумовой сигнал с практически постоянной в полосе частот И„ температурой шума Т„ф. Величина Т при условии, что фильтр 8 близок к идеальному, определяется формулой:

1 4 где E - длина линии задержки, время задержки волны при прохождении линии задержки, ft>y- центральная частота полосового фильтра (f „ )) ь Гя@ ), Далее этот шумовой сигнал поступает на невзаимный элемент 9, полоса рабочих частот которого шире, чем

Ь|пф, а коэффициент передачи по направлению к выходу практически равен единице (в обратном направлении он близок к нулю). >1ожно считать, что на выходе невзаимного элемента 9 шумовой сигнал будет иметь ту же температуру шума, что и на выходе полосового фильтра 8, Если коэффициент передачи не равен 1, его надо учесть в Твb»><. Шумовой сигнал с температурой шума T b> „ будет присутствовать на выходе невзаимного элемента 9, являющегося выходом предлагаемого генератора, в течение 2>, за которое линия задержки 1 очистится" от накопленной в ней электромагнитной энергии. После этого параллельный ключ снова замыкается, и по прошествии времени t 1 (в данном случае ts/2) размыкается ключ 6 и коммутатор 7 подключает его выход к полосовому фильтру 8, одновременно отключая от него выход ключа 5. При этом на выходе генератора появляется шумовой сигнал с температурой шума Твь>« .При малых значениях потерь максимальное и минимальное значения Т >,>, и Твь>>> могут быть определены по следующим упрощенным формулам:

Т>:>ьп мин = TqcLI

Tab>x маркс= Тф +<

Если короткозамыкатели 3 и » являются подвижными, то температуру шума можно устанавливать в пределах от Т ь» „„до Том„ >;c.ïóòåì изменения длины II. По истечении интервала времени 2> ключ 6 снова замыкается, а через t>/2 после этого размыкается ключ 5 и коммутатор 7 подключает

ЕГО ВЫХОД КО ВХОДУ ПОЛОСОВОГО ФИЛЬтра 8 и т.д. управляющие сигналы на ключи и коммутатор поступают с блока управления 10.

Возможны и другие варианты работы предлагаемого импульсного генератора, например, для получения пачек импульсов шума с различными уровнями шумовых температур. В этом случае блок управления 10 с помощью коммутатора 7 поочередно подключает выхо928611

Составитель Л. Колосков

РедактоР Т. Кинь ТехРед Д. Пекарь Корректор С.Шекмар

Заказ 3281/74 Тираж 954 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ды параллельных ключей 5 и 6 к полосовому фильтру 8 на время

= mt> где t и - длительность пачки импульсов шума с одинаковой температурой шума m - целое число. Размыкание параллельных ключей 5 и 6 производится периодически через интервал времени

Использовайие изобретения пбзволяет создавать генераторы импульсов шума с широким диапазоном изменения частоты следования и с различными формами импульсных последовательностей, что существенно расширяет возможности импульсных шумовых генераторов и обеспечивает их широкое применение в радиотехнике, радиолокации и радиоастрономии.

6 формула изобретения

Импульсный шумовой генератор по авт. св. Н 780150, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона частот и формы выходных сигналов, в него введены коммутатор, включенный между выходом параллельного ключа и входом полосо- вого фильтра, и цепочка иэ последоlo вательно соединенных дополнительных короткозамыкателя, линии задерж ки и параллельного ключа, выход которой подключен к другому входу коммутатора.

15 . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

1Р 780150, кл. Н 03 B, 06.02.78.